När 4K UHD-TV-apparater började komma ut på marknaden behövde tillverkarna ett sätt att visa innehåll med lägre upplösning över hela skärmen. Utan uppskalning skulle bilder med lägre upplösning bara fylla en del av skärmen eller visas förstorade med sämre skärpa. Detta ledde till utvecklingen av olika uppskalningstekniker som var utformade för att anpassa Full HD och andra videoformat med lägre upplösning till UHD-skärmar.
År 2015 introducerade Samsung tekniken Remastering Engine för att förbättra utseendet på innehåll med lägre upplösning på UHD-TV-apparater. Begreppet Remastering Engine var dock inte omedelbart tydligt för konsumenterna. År 2016 ersatte Samsung termen med det enklare UHD Upscaling. Det nya namnet kombinerade direkt två centrala begrepp — UHD och uppskalning — vilket gjorde det lättare att förstå teknikens syfte.
Grundprincipen förblev oförändrad. TV:n tar emot en bild med lägre upplösning och bearbetar den så att den motsvarar den högre upplösningen på UHD-skärmen.
Så fungerar uppskalning
Uppskalning omvandlar video med lägre upplösning till ett format som passar en skärm med högre upplösning. Den kan inte återskapa detaljer som aldrig fanns i originalvideon, men den kan få bilden att se skarpare och jämnare ut på en UHD-skärm.
En Full HD-bild har en upplösning på 1 920 × 1 080, det vill säga 2 073 600 pixlar.
En UHD-skärm har en upplösning på 3 840 × 2 160, det vill säga 8 294 400 pixlar.
En UHD-skärm innehåller alltså fyra gånger så många pixlar som en Full HD-bild.
När Full HD-innehåll visas på en UHD-TV måste TV:n skapa ytterligare pixlar för att fylla hela skärmen. Denna process kallas uppskalning.
Det enklaste sättet är att duplicera befintliga pixlar, men det kan leda till en blockig bild, ojämna kanter och synliga artefakter. Moderna TV-apparater använder i stället bildbehandlingsalgoritmer som analyserar de ursprungliga pixlarna och områdena runt dem för att beräkna värdena för de nya pixlarna.
Processorn kan även analysera kanter, texturer, kontrast och andra bildegenskaper för att förbättra resultatet. Modern uppskalning handlar alltså inte bara om att förstora en bild — den kombinerar upplösningskonvertering med bildförbättring.
Som ett resultat kan uppskalad bild ha jämnare övergångar, skarpare kanter och färre synliga artefakter än en bild som har förstorats genom enkel pixelduplicering.
Moderna processorers roll
När de första UHD-TV-apparaterna kom var deras processorer betydligt mindre kraftfulla än de som används i moderna TV-apparater. Dagens TV-processorer kan utföra mycket mer avancerad bildanalys och bildbehandling. Uppskalningsalgoritmer är dessutom direkt integrerade i TV:ns bearbetningssystem, vilket gör att TV:n automatiskt kan konvertera innehåll med lägre upplösning så att det passar skärmens upplösning.
Dessa bearbetningsmöjligheter bidrar till att minska artefakter som kan uppstå när innehåll med låg upplösning visas på en panel med hög upplösning och kan förbättra bildens övergripande utseende.
När artificiell intelligens blev allt viktigare inom marknadsföringen av konsumentelektronik började Samsung och andra TV-tillverkare använda termen AI Upscaling för nyare bildbehandlingstekniker. Begreppet kan vara något missvisande, eftersom själva uppskalningen utförs av TV:ns processor med hjälp av särskilda algoritmer som är integrerade i systemet.
AI-baserade modeller kan dock delta i processen. De kan till exempel hjälpa till att identifiera vilken typ av innehåll som visas — exempelvis sport, natur eller människor — och avgöra vilka bildbehandlingsalgoritmer som är bäst lämpade för den typen av scen.
Samsung beskriver idag sin teknik som AI Upscaling och förklarar den med formuleringen: ”AI Upscaling använder formler baserade på artificiell intelligens.”
Remastering Engine, UHD Upscaling och AI Upscaling
Samsungs terminologi har förändrats över tid, men dessa tekniker har samma grundläggande syfte — att bearbeta innehåll med lägre upplösning så att det kan visas mer effektivt på en skärm med högre upplösning.
Remastering Engine var en av de tidiga termer som Samsung använde i sina UHD-TV-apparater för att beskriva bildbehandling som var avsedd att förbättra innehåll med lägre upplösning.
UHD Upscaling introducerades som ett tydligare och mer direkt namn som omedelbart visade att tekniken användes för att anpassa innehåll med lägre upplösning till UHD-skärmar.
AI Upscaling är Samsungs nyare terminologi och återspeglar den ökande användningen av teknik baserad på artificiell intelligens och maskininlärning inom modern bildbehandling.
